Влияние совмещения непрерывного литья с одновременной деформацией металла в твердожидком состоянии на структуру и свойства металлоизделий из сплава В95

Известно, что при затвердевании расплавов под воздействием внешних факторов в заготовках формируется мелкозернистая структура, что способствует улучшению механических характеристик готовых металлоизделий. Получение длинномерных профилей с высоким уровнем механических свойств за короткий производственный цикл – сложная междисциплинарная задача, имеющая важное прикладное значение. В работе представлены результаты исследований свойств изделий из алюминиевого сплава В95, полученных способом непрерывного вертикального литья, совмещенного с деформацией в твердожидком состоянии в процессе затвердевания. Приведена схема устройства, реализующего такой процесс совмещения, рассмотрена его работа. Дано описание способа получения плоских заготовок, подготовки образцов для исследования механических характеристик и микроструктуры заготовок.

Как показали исследования, полученные металлоизделия имеют мелкозернистую структуру с плотным направленным расположением дислокаций. Границы зерен являются широкими, неровными, состоящими из сеток и дислокационных сплетений. Тонкая направленная дислокационная структура формируется в кристаллизаторе устройства в процессе затвердевания расплава и обеспечивает повышение механических характеристик металлоизделий без дополнительных процедур обработки. В готовых металлоизделиях отсутствуют дефекты усадочного происхождения. Показана возможность за короткий производственный цикл со сниженными силовыми затратами получения длинномерных металлоизделий с высокими механическими характеристиками.

1. Бровман М. Я. Совмещенные процессы непрерывного литья и прокатки. – Саарбрюккен (Германия): LAP LAMBERT Academic Publishing, 2014. – 626 с.

2. Мамаджанов Х. А., Сергеева А. М., Мансуров С. Ю., Мансуров Ю. Н. Особенности технологии непрерывного литья алюминиевых сплавов и оценки ее эффективности // Цветные металлы. – 2018. – № 12. – С. 6–13.

3. Сергеева А. М., Ловизин Н. С., Соснин А. А. Структура и механические свойства плоских заготовок из сплава АД1, полученных в условиях непрерывного литья, совмещенного с деформацией в твердожидком состоянии // Вопросы материаловедения. – 2017. – № 1 (89). – С. 84–91.

4. Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки: ГОСТ 4784–97. – Введ. 2000-07–01. – М.: Стандартинформ, 2009. – 10 с.

5. Сергеева А. М., Ловизин Н. С., Соснин А. А. Технология совмещения вертикального непрерывного литья алюминиевых сплавов с одновременной их деформацией // Металлург. – 2018. – № 3. – С. 72–76.

6. Сергеева А. М., Ловизин Н. С., Соснин А. А. О совмещенной технологии непрерывного литья алюминиевых сплавов с одновременной деформацией металла // Авиационные материалы и технологии. – 2018. – № 2. – С. 9–16.

7. Габидуллин Р. М., Ливанов В. А., Шипилов В. С. Непрерывное литье алюминиевых сплавов. – М.: Металлургия, 1977. – 168 с.

8. ГОСТ 21073.0–75. Металлы цветные. Определение величины зерна. Общие требования. – Введ. 1976-07-01. – М.: Изд-во стандартов, 1976. – 9 с.

9. ГОСТ 1497–84. Металлы. Методы испытаний на растяжение. – Введ. 1986-01-01. – М.: Стандартинформ, 2008. – 24 с.

10. ГОСТ 9012–59. Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю. – Введ. 1960-01-01. – М.: Стандартинформ, 2007. – 40 с.

11. ГОСТ 2789–73. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики. – Введ. 1975-01-01. – М.: Стандартинформ, 2006. – 9 с.

12. Структура и свойства полуфабрикатов из алюминиевых сплавов. Справочник. Изд. 2-е / З. Н. Арчакова , Г. А. Балахонцев , И. Г. Басова и др. – М.: Металлургия, 1984. – 408 с.

13. Белецкий В. М., Кривов Г. А. Алюминиевые сплавы. Состав, свойства, технология, применение. Справочник / Под общ. ред. акад. И. Н. Фридляндера. – Киев: КОМИНТЕХ, 2005. – 365 с.

14. Коростелев В. Ф., Хромова Л. П. Влияние давления, накладываемого на жидкий металл, на формирование нанокристаллической структуры металлов // Нано- и микросистемная техника. – 2015. – № 3. – С. 58– 61.

15. Семёнов А. Б., Семёнов Б. И. Тенденции развития и научно-технические основы специальных способов литья // Металлургия машиностроения. – 2015. – № 6. – С. 41–47.